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余佩琼 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121289415

商品编码：29220123755

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名：全新正版 电路实验与仿真

定价：29.90元

作者：余佩琼

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787121289415

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书根据教育部电工电子教学指导委员会制定的电路理论课程教学基本要求编写，结合多年来电路实验教学改革及电路实验室建设经验编写。

内容提要

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本书根据教育部电工电子教学指导委员会制定的电路理论课程教学基本要求编写，结合多年来电路实验教学改革及电路实验室建设经验编写。全书共分5章和1个附录，章对电路实验的基础知识作了简要介绍；第2章为电路基础实验内容，共安排的13个实验；第3章介绍了计算机虚拟仿真实验平台—Multism13软件及其在电路实验中的使用示例；第4章为虚拟仿真设计实验内容，安排了9个虚拟仿真设计实验。第5章提供了实验报告模板，安排了8个实验的实验报告。附录介绍了电路实验装置。

目录

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目 录
章 电路实验基础知识1
1.1 测量误差1
1.1.1 误差定义1
1.1.2 测量误差的分类2
1.1.3 误差的来源3
1.1.4 系统误差的计算4
1.1.5 系统误差的消除方法5
1.2 实验数据的处理7
1.2.1 有效数字7
1.2.2 测量数据的记录9
1.2.3 测量数据的整理10
1.3 曲线拟合11
1.3.1 一元线性回归11
1.3.2 一元非线性回归12
1.4 减小仪表测量误差的方法13
1.4.1 仪表内阻引入的测量误差13
1.4.2 减少仪表内阻引入的测量误差的方法14
1.5 功率的测量17
1.5.1 间接测量17
1.5.2 直接测量17
1.5.3 三相有功功率的测量18
1.5.4 三相无功功率的测量20
第2章 基础实验24
实验一 电路元件伏安特性的测试24
实验二 基尔霍夫定律与叠加定理的研究28
实验三 戴维南定理的研究31
实验四 受控源的实验研究35
实验五 一阶电路过渡过程的研究41
实验六 二阶电路过渡过程的研究46
实验七 交流电路等效参数的测量48
实验八 日光灯电路的测量及电路功率因数的提高52
实验九 R、L、C元件的频率特性研究56
实验十 RLC串联谐振电路的研究58
实验十一 互感线圈电路参数的测定62
实验十二 三相电路的设计与研究66
实验十三 负阻抗变换器及其应用70
第3章 Multisim13在电路实验中的应用简介77
3.1 概述77
3.2 Multisim13的基本功能77
3.2.1 基本操作界面77
3.2.2 操作命令78
3.2.3 工具栏81
3.3 常用虚拟仪器的使用说明82
3.3.1 数字万用表82
3.3.2 函数信号发生器82
3.3.3 瓦特计83
3.3.4 示波器83
3.3.5 波特测试仪85
3.3.6 测量探针86
3.2.7 电流探针87
3.4 Multisim13仿真电路的创建88
3.4.1 文件操作88
3.4.2 元器件操作88
3.4.3 电路图显示方式的设置90
3.3.4 Multisim13仿真实例90
第4章 Multism仿真设计实验94
实验十四 戴维南定理和诺顿定理的仿真设计研究94
实验十五 动态电路的仿真研究96
实验十六 谐振电路的仿真研究102
实验十七 正弦稳态交流电路的仿真研究107
实验十八 三相电路的仿真研究109
实验十九 相序仪的仿真分析与设计114
实验二十 无源滤波电路的仿真设计研究117
第5章 实验报告122
电路实验报告（一）122
实验原始数据记录（一）127
电路实验报告（二）129
实验原始数据记录（二）135
电路实验报告（三）137
实验原始数据记录（三）143
电路实验报告（四）145
实验原始数据记录（四）151
电路实验报告（五）153
实验原始数据记录（五）159
电路实验报告（六）161
实验原始数据记录（六）167
附录A 电路实验装置使用介绍169

作者介绍

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余佩琼，女，浙江工业大学信息工程学院副教授，浙江工业大学电路课程组负责人。自1998年至今从事电路课程教学十余年，教学和科研工作经验丰富，编写了多部教材和教辅图书。

文摘

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序言

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探索电能的奥秘：电路设计、原理与实践 在这个日新月异的时代，电力作为现代社会运转的基石，其重要性不言而喻。从我们指尖滑过的智能手机，到驱动城市运转的庞大电网，再到改变世界的科技创新，无一不与电路息息相关。而要真正理解并驾驭这股强大的能量，掌握电路的原理、学会设计与实践，便是通往科技殿堂的钥匙。本书正是这样一本致力于为您揭示电能奥秘、培养电路实践能力的综合性读物。 一、 电路的基石：理解基本概念与元器件 本书的起点，将带领您深入探索电路最基本的构成元素。我们将从电荷、电流、电压、电阻这些核心概念讲起，力求用最直观、最易懂的方式解释它们之间的内在联系。您将了解欧姆定律如何支配着电流与电压、电阻的关系，理解基尔霍夫的两大定律如何在复杂的电路中揭示电流和电压的分布规律。 接着，我们将逐一介绍构成电路的最基础的元器件： 电阻器 (Resistors)： 不仅会讲解其阻碍电流功能的本质，还会深入探讨不同类型电阻（如碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻等）的特性、标识方法（色环法）以及它们在电路中的具体应用。我们将分析电阻的功率损耗问题，以及如何根据电路需求选择合适的电阻值和功率。 电容器 (Capacitors)： 阐述其储存电荷、隔直通交的独特能力。我们会详细介绍不同材质电容器（如陶瓷电容、电解电容、薄膜电容等）的性能差异，理解电容的容值、耐压值以及它们在滤波、耦合、储能等电路中的关键作用。 电感器 (Inductors)： 揭示其利用磁场储存能量、阻止电流变化的特性。本书将分析线圈的结构、电感量与线圈匝数、磁芯材料的关系，并介绍电感在振荡电路、储能电路、滤波电路等中的应用。 二极管 (Diodes)： 深入讲解其单向导电性，并详细介绍不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管、发光二极管 (LED) 和光电二极管等。您将理解二极管在整流、稳压、信号指示等方面的广泛应用。 三极管 (Transistors)： 作为现代电子学的核心器件，三极管的讲解将是重中之重。我们将详细介绍双极结型三极管 (BJT) 和场效应晶体管 (FET) 的工作原理，包括其放大作用和开关作用。您将学习到如何根据三极管的型号、参数选择合适的器件，并理解它们在放大电路、开关电路、逻辑电路中的基础应用。 集成电路 (Integrated Circuits - ICs)： 简要介绍集成电路的发展历程及其集成度，为后续更复杂的电路学习打下基础。 二、 构建世界的基石：线性电路分析与设计 在掌握了基本的元器件知识后，我们将进入线性电路分析的殿堂。线性电路是绝大多数实际电路的基础，理解它们的分析方法至关重要。 直流电路分析 (DC Circuit Analysis)： 详细讲解如何利用欧姆定律、基尔霍夫定律、节点电压法、网孔电流法等经典方法，对含有独立电源和线性元件的直流电路进行精确分析，求解各支路的电流和各节点的电压。 交流电路分析 (AC Circuit Analysis)： 随着信号形式的多样化，交流电路的学习成为必然。我们将引入相量 (phasor) 的概念，将复杂的正弦稳态交流电路转化为代数方程进行分析。您将学习到电容和电感在交流电路中的阻抗 (impedance) 特性，以及如何利用阻抗来分析和设计交流电路。谐振电路（RLC串联、并联谐振）的原理及其在选频电路中的应用也将得到深入探讨。 暂态分析 (Transient Analysis)： 真实电路中的信号往往不是瞬间达到稳态，而是经历一个由初始状态向稳态过渡的过程，这就是暂态过程。本书将教授如何分析包含电容和电感的电路在开关动作后，其电压和电流随时间变化的规律，帮助您理解电路的响应特性。 电路模型与等效变换： 学习戴维宁定理 (Thévenin's Theorem) 和诺顿定理 (Norton's Theorem) 等等效电路方法，简化复杂的电路，使分析更加便捷。 三、 信号的塑造者：滤波器、放大器与振荡器 电路不仅仅是信号的通路，更是信号的加工厂。本书将重点介绍几种最常见的信号处理电路： 滤波器 (Filters)： 学习如何设计低通、高通、带通和带阻滤波器，以消除或保留特定频率范围的信号。我们将介绍无源滤波器和有源滤波器（利用运算放大器实现）的设计原理和应用。 放大器 (Amplifiers)： 掌握三极管和运算放大器 (Operational Amplifier - Op-Amp) 等有源器件如何实现信号的放大。您将学习到不同类型的放大电路（如共射放大电路、共集电极放大电路、共基极放大电路）的特性，并深入理解运算放大器的虚短、虚断等重要概念，学习如何利用它搭建各种功能电路，如加法器、减法器、积分器、微分器等。 振荡器 (Oscillators)： 学习如何设计能够产生周期性电信号的振荡电路。我们将介绍基于LC、RC网络以及晶体管/运算放大器实现的各种振荡器电路，如哈特莱振荡器、科尔皮兹振荡器、RC移相振荡器、 Wien桥振荡器等。 四、 逻辑的构建者：数字电路基础 在模拟电路的基础上，本书将为您打开数字电路的大门，这是现代计算机和数字控制系统的基础。 逻辑门 (Logic Gates)： 深入理解基本逻辑门（与门、或门、非门）的工作原理，并学习它们的逻辑符号和真值表。 组合逻辑电路 (Combinational Logic Circuits)： 学习如何利用逻辑门组合构建复杂的逻辑功能，如编码器、解码器、多路选择器、加法器等。 时序逻辑电路 (Sequential Logic Circuits)： 讲解触发器（Flip-flops）和寄存器（Registers）等基本存储单元，以及如何利用它们构建计数器、移位寄存器等能够记忆和处理时序信息的电路。 数模与模数转换 (D/A and A/D Conversion)： 简要介绍数模转换器 (DAC) 和模数转换器 (ADC) 的原理，它们是将模拟世界和数字世界联系起来的关键桥梁。 五、 实践的翅膀：电路的仿真与实际应用 理论结合实践，是掌握电路知识的关键。本书将鼓励您将所学知识应用于实践。 电路仿真软件介绍： 学习使用业界主流的电路仿真软件（例如，LTspice, Proteus, Multisim等），通过搭建虚拟电路，观察其运行状态，验证理论计算结果，并进行各种参数的调整和优化。这不仅可以大大提高学习效率，还能有效避免在实际动手过程中可能出现的元器件损坏。 典型电路的设计与实现： 引导您亲手设计并实现一些典型的实用电路，例如简单的电源模块、信号发生器、音频放大器、LED驱动电路等。通过实际操作，加深对电路工作原理的理解，培养解决实际问题的能力。 故障排除与调试技巧： 传授在电路设计和制作过程中可能遇到的常见问题，以及如何运用测量仪器（如万用表、示波器）进行故障诊断和排除的实用技巧。 本书的特色与价值 循序渐进的教学体系： 从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的电路分析与设计，确保不同基础的学习者都能轻松掌握。 丰富的实例与例题： 大量精心设计的实例和例题贯穿全书，帮助您理解抽象的理论概念，并学会实际应用。 强调实践与仿真： 鼓励读者动手实践，并通过仿真软件进行验证，将理论知识转化为实际技能。 面向广泛的学习者： 无论是电子工程专业的学生，还是对电子技术感兴趣的爱好者，亦或是需要提升电路知识的在职工程师，本书都将是您的得力助手。 掌握电路知识，就是掌握了改造世界、创造未来的关键能力。本书将以严谨的理论、生动的讲解和丰富的实践，陪伴您一同踏上这段精彩的电能探索之旅，点亮您的科技之路。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子技术怀有热情的爱好者，我一直在寻找能够将理论知识与实际操作完美结合的学习资源。这本书的出现，无疑是我的一个惊喜。它并没有像很多教科书那样，将实验部分简单地作为理论的附录，而是将实验设计与理论讲解有机地融为一体，互为补充。我尤其欣赏书中对每一个实验的严谨设计，不仅仅是简单地验证某个公式，而是通过精心设计的实验，让读者能够深入地理解电路的工作原理。 书中对一些基础的模拟电路，如二极管、三极管的特性曲线测量，讲解得非常到位。我按照书中的指导，搭建了相关的实验电路，并使用万用表和示波器进行了测量。看着屏幕上呈现出的曲线，我仿佛能够“看见”电子在电路中的流动。这种直观的感受，是单纯阅读理论文献难以比拟的。此外，书中还包含了对数字电路实验的介绍，这让我能够全面地接触到电路领域的不同方面，进一步拓展了我的知识视野。它不仅仅是一本书，更像是一个良师益友，在我探索电路世界的道路上提供了宝贵的指导。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种希望在理论和实践之间建立更紧密联系的学习者来说，这本书无疑是一个宝藏。我一直觉得，电气工程专业的精髓在于能够将抽象的数学模型转化为看得见摸得着的实际电路。而这本书，正是实现了这一点。它不仅仅罗列了各种实验，更是深入地讲解了每一个实验背后的原理，以及实验结果的意义。我尤其喜欢书中对于不同类型电路的分析，从最基础的直流电路，到交流电路，再到一些更复杂的放大电路和振荡电路，都进行了详细的介绍，并且为每一个章节都配备了相应的实验。 我记得在学习运算放大器的时候，书中的一个实验是搭建一个同相比例放大电路。我按照书中的指示，用面包板连接好元件，然后输入不同幅值的信号，观察输出信号的变化。书中的理论部分清晰地解释了为什么输出信号会放大，而实验的结果则完美地验证了理论。这种“理论可证，实践有力”的学习过程，让我对电路知识的掌握更加牢固。而且，书中还提到了一些常见的电路故障及其排除方法，这对于即将进入实验室进行实践操作的我来说，非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在接触到这本书之前，我对电路实验的印象往往是枯燥且充满挑战的。总觉得理论知识繁杂，而实际操作又容易出错。然而，这本书完全颠覆了我的看法。它用一种非常生动和循序渐进的方式，将复杂的电路原理变得易于理解。让我印象深刻的是，书中对于一些经典的电路，比如RC、RLC电路的分析，讲解得非常透彻，并且提供了多种实验方案来验证其特性。我尝试了其中一个关于二阶电路瞬态响应的实验，按照书中的步骤，小心翼翼地搭建好电路，然后观察示波器上的波形。那一刻，看着书中理论描述的曲线在示波器上真实地呈现出来，我感到了前所未有的成就感。 书中的图示清晰明了，电路图和实验装置图都绘制得非常规范，这对于我这种视觉型学习者来说，简直是福音。而且，在描述每一个实验的步骤时，都考虑到了各种可能出现的情况，并给出了相应的处理建议。这种细致入微的关怀，让我在实验过程中少走了很多弯路。同时，书中的一些拓展性内容，比如如何优化电路性能、如何利用实验现象发现新的理论规律等，也极大地激发了我进一步探索的兴趣。它不仅仅是一本操作手册，更是一本思想的启迪者。

评分☆☆☆☆☆

作为一名电气工程专业的学生，我一直对电路有着浓厚的兴趣，尤其是在理论学习和实际操作之间寻找连接点。这本书的到来，真的像是一股清流，让我对之前有些模糊的概念有了更清晰的认识。一开始，我抱着试一试的心态翻开了它，但很快就被其严谨的逻辑和深入浅出的讲解所吸引。书中并没有仅仅停留在理论的堆砌，而是巧妙地将每一项基本定律、每一个重要概念都与实际的实验相结合。每一个实验设计都充满了巧思，不仅仅是为了验证某个理论，更是为了让读者能够从实践中体会到理论的精妙之处。 我特别喜欢书中对实验器材的详细介绍，以及操作步骤的清晰指引。这对于初学者来说至关重要，避免了在动手操作过程中因为不熟悉设备而产生的挫败感。而且，书中还提供了许多关于实验结果分析和误差讨论的篇章，这让我意识到，科学研究不仅仅是“做出来”，更是要“弄明白”。通过对实验数据的深入剖析，我学会了如何更科学地评估实验的准确性，以及如何从失败的实验中吸取教训。这种培养批判性思维和解决问题能力的侧重，让我觉得这本书的价值远超一般的教材，它更像是一位循循善诱的导师，引导我一步步走向更深的专业领域。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，理论知识的掌握是基础，但如果没有实践的检验，这些知识就如同空中楼阁。这本书恰恰填补了我在这一方面的需求。它不仅仅是关于电路的讲解，更是一本关于如何“做电路”的指南。我尤其欣赏书中在引入新概念时，都会立刻安排一个配套的实验来辅助理解。这种“理论-实践-巩固”的学习模式，极大地提高了我的学习效率。比如，在讲解叠加定理的时候，书中不仅给出了详细的数学推导，还设计了一个非常直观的实验，让我能够亲手搭建电路，测量不同电压源单独作用时的电流，再将它们叠加起来，与总电流进行对比。这种亲身体验让我对叠加定理的理解变得无比深刻，再也不会混淆。 此外，书中对仿真技术的运用也让我眼前一亮。在进行一些比较复杂或者危险的实验之前，能够通过仿真软件进行预演，这不仅节省了实验时间和成本，更重要的是能够帮助我熟悉操作流程，减少实际操作中的失误。书中的仿真部分讲解得非常到位，从软件的安装、基本操作，到如何搭建电路模型、设置仿真参数，再到结果的分析，都一一进行了详尽的说明。这让我能够轻松地将书中的理论知识转化为实际的仿真操作，为我后续的深入学习打下了坚实的基础。